новости космоса
5767 29
23 апреля 2018 06:12:36

Атомы могут «исполнять партию» в грандиозной космической симфонии

Исследователи, изучающие облако сверххолодных атомов, открыли, что поведение этого облака носит удивительное сходство с поведением ранней Вселенной. Эта работа позволяет провести аналогии между атомной физикой и внезапным расширением Вселенной после Большого взрыва.

«С точки зрения атомной физики этот эксперимент прекрасно описывается при помощи существующей теории, - говорит главный автор новой работы Стивен Эккель (Stephen Eckel), физик-атомщик из Национального института стандартов и технологий США. – Но еще более удивительным оказалось то, насколько тесно эта теория связана с космологией».

В нескольких сериях экспериментов Эккель и его коллеги проводили стремительное расширение торообразного облака атомов, производя при этом съемку расширяющегося облака. Это расширение протекало настолько быстро, что после завершения процесса облако осталось «звенеть», и аналогичный «звон» мог проявиться на космических масштабах во время стремительного расширения ранней Вселенной – периода, который космологи называют инфляцией.

В этой новой научной работе были объединены усилия экспертов в областях атомной физики и гравитации, и, как говорят авторы, данное исследование является подтверждением универсальности конденсата Бозе-Эйнштейна – сверххолодного облака атомов, которое может быть описано как единый квантовый объект – как платформы для проверки представлений из других областей физики.

Исследование принято к публикации в журнале Physical Review X.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Garetyamba-9 · 23-04-2018

"...облако сверххолодных атомов, открыли, что поведение этого облака носит удивительное сходство с поведением ранней Вселенной. "
Всё бы ничего, но вот только где тот "свидетель", который наблюдал поведение ранней вселенной? Как она себя вела на самом деле неведомо никому из земляных учОных, но какая самоуверенность в таком знании...

2
dengess1-6 · 23-04-2018

«звон» - что там звенит, как?

3
Leonid3182 · 23-04-2018

dengess1, ключевое слово здесь "сверххолодное". При температурах близких к абсолютному "0" отдельные атомы не могут обмениваться энергией, у них её не хватает и поэтому атомы образуют связанные группы у которой суммарно получается излучить/принять квант энергии. (Именно такими связанными группами объясняются явления сверхпроводимости и сверхтекучести. Более подробно смотрите "конденсат Бозе-Эйнштейна".)
При расширении облака такого сверххолодного газа на первом этапе группы атомов сохраняют свою связь и поэтому возникают области где атомов много (группа) и области где атомов мало (между группами).
А что такое звук в газе -- это как раз чередование областей с пониженным давлением (плотностью) и повышенным давлением (плотностью); вот они-то и начинают "звенеть" в окончании процесса.

4
Karl74 · 23-04-2018

Leonid3, судя по вашему описанию, группы атомов не взаимодействуют между собой, т.е. это такая статичная структура, которая лишь расширяется, соответственно "услышать" эту конфигурацию невозможно (разве что пролететь сквозь неё). Так откуда тогда взялся термин "звон"?

5
Karl74 · 23-04-2018

Или в данном случае звон=флуктуации?

6
Leonid3182 · 23-04-2018

Karl, как и в любом веществе (газ, жидкость) в "сверххолодном" точно так же его частицы взаимодействуют друг с другом, сталкиваются, разлетаются после столкновения перенося температуру и давление. Отличие лишь в том, что в тёплых средах частицы представлены атомами (молекулами), а в "сверххолдных" группами атомов (молекул), в полном соответствии с квантовой теорией. Поэтому "звон" не случайная флуктуация, но естественный эффект быстрого расширения.
Это изложение "на пальцах". Для лучшего понимания необходимо ознакомится хотя бы с понятием "конденсат Бозе-Эйнштейна".

7
Bong97 · 23-04-2018

"Или в данном случае звон=флуктуации?"
Эмоциональным описать образное.. да, все та же проблема линейного способа описания.
Или специальный контекст? Способ описания новости. :)
--
Температура это когда тепло?
Правда, да?
Абсолютный ноль, это когда у материи нет температуры, или?
Удобный момент "промять" и эту аксиому.

8
dilettant163 · 23-04-2018

"В нескольких сериях экспериментов Эккель и его коллеги проводили стремительное расширение торообразного облака атомов, производя при этом съемку расширяющегося облака.".
Для проведения эксперимента потребовалось всего ничего, а именно:
Курящий сотрудник (умение пускать дым кольцами обязательно!) - 1 штук.
Камера "Slow Motion" - 1 штук.
Оператор съёмок - 1 штук.

(Навеяно картинкой к новости)

9
dr_ovosek0 · 23-04-2018

Жаль, в заметке не указаны размеры того "облака", которое
изучалось в эксперименте. Первоисточник лень искать,
потому положусь на интуицию, которая подсказывает, что
оно действительно имело размеры сопоставимые с облачком,
выпускаемым курильщиком, если не еще меньших размеров. )))

10
elena184 · 23-04-2018

Наверное это облако перешло в невидимую стадию и заявляло своём присутствии посредством колебания окружающей среды?Я,например представляю это как тихое шуршание.Примерно как по проводам бежит невидимый ток,а его слышно по определённому гудению.

11
Starlight99 · 23-04-2018

Elena, я с Вами согласен в том плане, что почему в статье не указали частоту и амплитуду "звона"? Интересно ведь, с каким таким звуком облачко посиневших от абсолютного мороза атомов пролетело мимо ошеломлённых экспериментаторов. :-)

12
puzzler83 · 23-04-2018

А почему молчит Graviton? Эти колечки должны хорошо вписываться в его вихревую теорию.

13
Leonid3182 · 23-04-2018

puzzler, "Не буди лихо, пока оно тихо!" (с)Народ
"Ни о чём"-щиков здесь и без него достаточно, чуть выше уже отметились :-)

14
dengess1-6 · 23-04-2018

Леонид, спасибо, что разъяснили "Звон"!
Странно. В статьях постоянно посту-раз безустали расшифровывают понятные любому младенцу термины вроде " астрономическая единица", а сложные термены вроде" Звона" оставляют без пояснения.

15
Zemlianin__P82 · 24-04-2018

К14. Разъясняют только то, что сами понимают:)

16
Zemlianin__P82 · 24-04-2018

Могу даже представить, как это происходит: выкладывает кто-нибудь новость и видит, - " Ух ты,здесь упомянута астрономическая единица"! И тут в новость добавляется, что одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца. А потом смотрит, что написал и думает, - "Ну ничего себе я и эрудированный".

17
Leonid3182 · 24-04-2018

Zemlianin__P, а термин "парсек" почему-то не разъясняют :-(

18
dr_ovosek0 · 24-04-2018

Leonid3, уж очень длинное разъяснение, да еще и с почти непроизносимым словом тригонометрический. )))

19
dr_ovosek0 · 24-04-2018

Кстати, ура! Оказывается ГА МАС еще в 2012 году отвязала парсек
от физических размеров земной орбиты и определила его точное
(без погрешности) значение -- 149 597 870 700 метров.
Можно забыть про первобытное сложное слово в его определении. )))

20
dr_ovosek0 · 24-04-2018

Вот, черт, невнимательно читал: это астрономическую единицу так переопределили. :-(
Так что тригонометрию запоминать все же придется! )))

21
puzzler83 · 24-04-2018

Парсек как раз и вычисляется через эту а.е.

22
Garetyamba-9 · 24-04-2018

"..а термин "парсек" почему-то не разъясняют :-("
Leonid3, так ведь они и объясняют нам только то, что сами выучили и знают. Вот мы и читаем до бесконечности про эту астрономическую единицу. А вот к двойке и далее по списку, пока что тут и не приступили. Но я добродушно отношусь к этим писателям новостей, потому что известно: "Повторение - мать ученья". А если они перестанут повторять, что такое астрономическая единица, то ведь уже через день могут про неё забыть.

23
Starlight99 · 24-04-2018

Парсек - это такое расстояние, при нахождении на котором от наблюдателя объект поперечником в 1 а.е. будет иметь видимый размер в 1 угловую секунду. Это, если по-простому и без страшного слова "тригонометрический". Численное значение: 1 парсек - около 31 трлн км, или 3,26 световых года.
Если кому-то поможет представить 1 угловую секунду, для сравнения: видимый средний диаметр Луны на небе составляет около 1800 угловых секунд. ) Мне представить не помогло :-(

24
Leonid3182 · 24-04-2018

Starlight, выдерните с лысины последний волосок (всё равно он там только мешается). Это 0.03 мм! с расстояния 6.3 метра его диаметр как раз ОДНА угловая секунда!
Помогло? :-)

25
dengess1-6 · 24-04-2018

Тогда Луна от нас синусом по парсеку 1800 раз со всего размаху.

26
dr_ovosek0 · 25-04-2018

Leonid3, такими тонкими бывают только волоски у младенцев. )))
Но даже взрослый волос (толщиной примерно в 0,1 мм) раз в 20
тоньше, чем то, что способен разглядеть.невооруженным глазом
с такого расстояния человек с нормальным зрением.

27
Starlight99 · 25-04-2018

Leonid3: "Starlight, выдерните с лысины последний волосок..." Для проведения этой деликатной операции Вам лучше попросить более близкого для Вас человека! :-) Согласен, пример с Луной я привёл неудобный, но он, хотя бы, более относится к астрономической тематике, чем волоски с 6,3 метровыми рулетками, не находите?

28
puzzler83 · 25-04-2018

Starlight, вот Вам более наглядный пример. Возьмем десятирублевую монету. Её диаметр = 22 мм. Подставим в формулу для прямоугольного треугольника с углом в 1′′.
Х = 0,022 / tg 1′′. Получаем Х ~ 4538 м или 4,5 километра. С такого расстояния эта монета (её диаметр) будет видна под углом в 1′′ дуги.

29
Starlight99 · 25-04-2018

Puzzler, хороший пример! Жаль только, как справедливо отметил Dr_ovosek, что своими невооружёнными глазками одну угловую секунду никак не разглядеть. :-(

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!